Micrô định hướng của máy trợ thính: đánh đổi định vị âm thanh để tập trung

Một nhóm nghiên cứu Đan Mạch và Mỹ đã đặt người nghe vào một căn phòng ồn ào mô phỏng và phát hiện rằng chế độ micrô được thiết kế để giúp bạn nghe lời nói cũng có thể khiến bạn khó xác định lời nói đó phát ra từ đâu.

Bất kỳ ai từng đứng trong một nhà hàng đông người đều biết vấn đề này. Nhiều người nói cùng lúc, âm thanh dội lại từ các bề mặt cứng, và giọng nói bạn thực sự muốn nghe lẫn đâu đó trong mớ âm thanh ấy. Tìm ra nó không chỉ là chuyện nghe đủ to. Mà là chuyện nghe được nó ở đâu.

Một nghiên cứu đăng trên Ear and Hearing đã đặt mục tiêu đo lường chính xác điều đó. Thay vì yêu cầu mọi người lặp lại các câu phát ra từ một loa duy nhất, các nhà nghiên cứu tạo ra một căn phòng đầy những giọng nói cạnh tranh nhau và quan sát cách người nghe di chuyển đầu và mắt để tìm ra giọng nói quan trọng.

Bối cảnh: vì sao các nhà nghiên cứu quan tâm đến vấn đề này

Hầu hết máy trợ thính được bán hiện nay đều có một dạng xử lý micrô định hướng. Chế độ định hướng sử dụng hai hoặc nhiều micrô trên thiết bị để ưu tiên âm thanh đến từ phía trước người đeo và triệt tiêu âm thanh đến từ hai bên và phía sau. Logic rất đơn giản: khi trò chuyện, bạn thường quay mặt về phía người mình muốn nghe, nên khuếch đại phía trước và giảm phần còn lại sẽ giúp giọng nói mục tiêu nổi lên khỏi tiếng ồn nền.

Logic đó đúng trong bài kiểm tra kinh điển ở phòng thí nghiệm, khi người nghe ngồi yên và người nói mục tiêu ngồi ngay phía trước. Nhưng căn phòng thực tế không hoạt động như vậy. Người nói di chuyển, người bạn muốn nghe có thể bắt đầu nói từ bên trái, và tiếng vang, tức âm thanh phản xạ từ tường và trần nhà trước khi đến tai bạn, làm nhòe các tín hiệu không gian mà não bộ dùng để định vị giọng nói.

Các tác giả muốn biết điều gì xảy ra khi người nghe phải tìm kiếm. Giả thuyết của họ là riêng mất thính lực đã khiến hiệu suất kém hơn và hành vi định hướng lộn xộn hơn, và xử lý định hướng sẽ làm thay đổi thêm vì nó làm biến đổi các tín hiệu không gian đến mỗi tai.

Cách thực hiện nghiên cứu

Hai mươi người trưởng thành có thính lực bình thường và 22 người trưởng thành bị mất thính lực đã tham gia. Mỗi người được đặt trong một môi trường nghe nhìn có độ vang vừa phải, được tái tạo qua hệ thống loa 64 kênh, và đeo kính thực tế ảo cung cấp khung cảnh hình ảnh. Nhiều câu chuyện được phát cùng lúc từ 15 hướng có thể quanh người nghe, và nhiệm vụ là tìm ra câu chuyện mục tiêu, xác định nó phát ra từ đâu và nhận diện nó.

Kính thực tế ảo đảm nhận hai vai trò. Các cảm biến tích hợp theo dõi vị trí đầu và vị trí mắt trong suốt mỗi lượt thử, nên các nhà nghiên cứu không chỉ thấy được ai trả lời đúng mà còn thấy cách họ tìm kiếm. Nhờ đó họ có được các chỉ số như tỷ lệ định hướng sai, tỷ lệ giữa chuyển động đầu và chuyển động ánh mắt, và mức độ hiệu quả khi người nghe quét khắp căn phòng trước khi chọn câu trả lời.

Mọi người đều hoàn thành nhiệm vụ khi không đeo máy, sau đó thực hiện lại với máy trợ thính được đặt ở chế độ đa hướng và chế độ định hướng. Hiệu suất được chấm điểm dựa trên độ chính xác của câu trả lời, sai số định vị và thời gian phản hồi.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện điều gì

Kết quả rõ ràng nhất là khoảng cách giữa hai nhóm. Trong mọi điều kiện được kiểm tra, người tham gia bị mất thính lực trả lời kém chính xác hơn, đánh giá sai hướng mục tiêu với sai số lớn hơn và mất nhiều thời gian phản hồi hơn so với người có thính lực bình thường. Điều này đúng dù họ có đeo máy hay không.

Dữ liệu theo dõi đầu và mắt cho thấy lý do nhiệm vụ trở nên khó hơn. Người nghe bị mất thính lực tìm kiếm kém trực tiếp hơn. Họ có xu hướng quay đầu tránh xa mục tiêu ở lần chuyển động đầu tiên rồi mới điều chỉnh lại, và dựa nhiều vào chuyển động mắt hơn chuyển động đầu để quét căn phòng. Trong nhiều lượt thử, ánh mắt của họ hướng vào mục tiêu trong khi đầu vẫn quay về hướng khác, một xu hướng không thấy ở nhóm có thính lực bình thường.

Các điều kiện có đeo máy cho ra phát hiện có lẽ gây bất ngờ nhất cho người đọc. Ở nhóm người tham gia có thính lực bình thường, việc đeo máy trợ thính làm giảm độ chính xác và tăng sai số định vị, và tác động này rõ nhất ở chế độ micrô định hướng. Những người nghe này cũng dựa nhiều hơn một chút vào chuyển động đầu khi đeo máy, phù hợp với một thiết bị khuyến khích bạn hướng mặt về thứ mình muốn nghe.

Độ phức tạp của chuyển động mắt tăng lên khi đeo máy ở cả hai nhóm, và tăng nhiều nhất ở nhóm bị mất thính lực. Nói đơn giản, máy trợ thính đã thay đổi chiến lược tìm kiếm chứ không chỉ thay đổi độ lớn âm thanh. Các tác giả cho rằng đây là bằng chứng xử lý định hướng loại bỏ một phần thông tin không gian mà não bộ dùng để định vị âm thanh, ngay cả khi nó cải thiện tín hiệu đến từ phía trước.

Ý nghĩa đối với người bị mất thính lực

Bài học thực tế không phải là micrô định hướng không tốt. Mà là chúng là công cụ có một nhiệm vụ cụ thể. Khi bạn đã quay mặt về phía một người và muốn giọng nói của họ vượt qua tiếng ồn trong phòng, chế độ định hướng phát huy giá trị. Khi bạn đang quan sát một nhóm người, chờ ai đó lên tiếng, hoặc cố nhận ra đứa cháu nào vừa gọi tên mình, chính chế độ đó lại có thể gây bất lợi cho bạn.

Đó là một lý do khiến các thiết bị hiện đại tự động chuyển đổi giữa các kiểu micrô, hoặc cho phép người đeo đổi chương trình. Đó cũng là lý do bạn nên dành vài tuần với một thiết bị mới trước khi đánh giá nó. Nghiên cứu cho thấy máy trợ thính định hình lại cách con người tìm kiếm âm thanh về mặt vận động, và những thói quen hình thành qua nhiều năm mất thính lực cần thời gian để điều chỉnh.

Còn một điểm nhỏ hơn đáng ghi nhớ. Những người tham gia bị mất thính lực đã gặp khó khăn ngay cả trước khi đeo máy, điều này nhắc chúng ta rằng mất thính lực không được điều trị lấy đi nhiều thứ hơn là âm lượng. Nó lấy đi khả năng định hướng, tốc độ phản ứng và sự tự tin tự nhiên khi biết một giọng nói đang ở đâu trong phòng.

Làm nổi bật lời nói mà không làm “phẳng” không gian xung quanh

Vì nghiên cứu này thực chất nói về sự cân bằng giữa việc nén tiếng ồn nền và việc giữ lại những tín hiệu cho bạn biết âm thanh đến từ đâu, nên cũng đáng tìm hiểu cách các thiết bị mà mọi người có thể mua trực tiếp xử lý sự cân bằng đó. Panda Quantum là một thiết bị như vậy: máy trợ thính loa trong ống tai (RIC) với bộ xử lý 16 kênh và tính năng giảm tiếng ồn thích ứng, được thiết kế để làm nổi bật lời nói rõ ràng trong môi trường ồn ào thay vì chỉ đơn giản tăng âm lượng mọi thứ.

Nghiên cứu cũng cho thấy thính lực mỗi người khác nhau nhiều đến mức nào, và đó là lúc việc điều chỉnh máy trở nên quan trọng. Sau khi nhận hàng, Quantum kết nối với ứng dụng Panda và thực hiện bài kiểm tra theo từng tần số ngay qua máy, rồi thiết lập độ khuếch đại và đáp ứng tần số theo kết quả, nhờ đó việc cá nhân hóa thính lực qua ứng dụng được tinh chỉnh cho chính đôi tai của bạn chứ không theo mức trung bình. Máy có Bluetooth cho cuộc gọi, TV và âm nhạc, tổng thời lượng pin lên đến 80 giờ cùng hộp sạc, bảo hành 5 năm và đổi trả trong 45 ngày. Xem chi tiết tại pandahearing.com.

Có một lưu ý cần nói thẳng. Máy trợ thính không kê đơn (OTC) được phê duyệt cho mất thính lực từ nhẹ đến trung bình. Bất kỳ ai bị mất thính lực nặng hoặc sâu, hoặc gặp khó khăn định vị âm thanh đến mức việc băng qua đường trở nên không an toàn, vẫn được lợi nhiều nhất từ việc lắp và chỉnh máy tại phòng khám cùng một chuyên gia thính học có thể đo được những gì đang diễn ra ở từng tai.

Hạn chế của nghiên cứu

Đây là một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với tổng cộng 42 người tham gia, được kiểm tra trong một căn phòng mô phỏng duy nhất bằng dàn loa và kính thực tế ảo. Cách bố trí này cho phép kiểm soát chính xác vị trí phát ra của mọi âm thanh, nhưng đó không phải là một nhà hàng, một bữa tối gia đình hay một nơi thờ tự, và người nghe biết rằng họ đang được kiểm tra. Các điều kiện có đeo máy cũng chỉ diễn ra trong thời gian ngắn, nên kết quả nói lên rất ít về việc một người sẽ nghe ra sao sau nhiều tháng đeo máy hằng ngày và đã thích nghi.

Phép so sánh được thực hiện giữa hai chế độ micrô cố định, đa hướng và định hướng, chứ không phải các hệ thống thích ứng mà nhiều người đeo thực sự dùng hằng ngày. Một đồng tác giả làm việc tại ORCA Labs, một đơn vị nghiên cứu thuộc ngành công nghiệp, và hồ sơ PubMed của bài báo này không có tuyên bố về nguồn tài trợ hay xung đột lợi ích, nên người đọc không thể đánh giá yếu tố tài trợ chỉ từ phần tóm tắt.

Chúng ta đang ở đâu

Nghe tốt trong một căn phòng đông người bao gồm hai việc riêng biệt: tách một giọng nói ra khỏi tiếng ồn, và biết giọng nói đó ở đâu. Nghiên cứu này là lời nhắc cẩn trọng rằng một chế độ giúp ích cho việc thứ nhất có thể âm thầm làm việc thứ hai phức tạp hơn, và rằng người bị mất thính lực vốn đã phải vất vả hơn ở cả hai việc. Nếu bạn đeo máy trợ thính và thấy mình quay nhầm hướng khi có người gọi, đó không phải là do vụng về. Đó là một sự đánh đổi đã được biết đến, và đáng để bạn trao đổi với người lắp hoặc cài đặt máy cho bạn.

Narayanan SK, Ahrens A, Ronne F, Dau T, Best V, Neher T. Effects of Hearing Loss and Hearing Aid Directionality on Performance and Orienting Behavior in a Multi-Talker Audiovisual Search Task. Ear and Hearing. 2026. Retrieved from PubMed. DOI: 10.1097/AUD.0000000000001872